Хищные бактерии становятся жертвами при изменении температуры

Myxococcus xanthus — хищная бактерия, которая больше всего известна тем, что в условиях голода формирует плодовые тела. Для хищнического поведения этой бактерии необходим непосредственный контакт с клеткой-жертвой. Предыдущие наблюдения показали, что успешность охоты M. xanthus зависит от того, при какой температуре росли бактерии-жертвы: при комнатной температуре или в теплом инкубаторе. Исследователи из Франции и Швейцарии детально изучили, как M. xanthus взаимодействует с другой бактерией, Pseudomonas fluorescens, которая часто становится ее добычей, при разных температурах. Результаты исследования опубликованы в PLoS Biology.

Авторы работы проверили, каким образом температура, при которой росли клетки-жертвы, влияет на успешность охоты M. xanthus на эти клетки. В качестве жертв ученые взяли бактерии Escherichia coli, Micrococcus luteus, P. fluorescens и Rhizobium vitis, на которых M. xanthus охотится в природе. Клетки бактерий каждого вида инкубировали на чашках с агаром в течение 22 часов при трех температурах: 12, 22 или 32°C. После этого все клетки-жертвы два часа инкубировали при комнатной температуре, а затем в центр чашки добавляли клетки M. xanthus. Далее чашки инкубировали при 32°C в течение семи дней. После этого ученые оценивали размер «пятен», получившихся в ходе роения клеток M. xanthus, которое сопровождало охоту этой хищной бактерии. Выяснилось, что температура, в которой выращивались клетки-жертвы, влияла на успешность охоты M. xanthus только в случае P. fluorescens. Когда P. fluorescens инкубировали при 32°C, успешность охоты M. xanthus была максимальной, тогда как при 12°C эта хищная бактерия убивала клетки-жертвы чуть менее успешно. При 22°C эффективность охоты M. xanthus оказалась нулевой.

Чтобы установить причину подавления хищнического поведения M. xanthus при совместной инкубации с P. fluorescens, авторы исследования повторили эксперимент с добавлением M. xanthus на чашки с P. fluorescens и оценили размер популяции M. xanthus через 30 минут и 7 дней после инокуляции. Таким образом ученые проверили, связан ли наблюдаемый эффект с пониженной скоростью роста или с гибелью клеток M. xanthus. Кроме того, они оценили, как изначальный размер популяции P. fluorescens, выращенной на чашках до инокуляции M. xanthus, может влиять на размер популяции M. xanthus. Как и ожидалось, клетки P. fluorescens, выращенные при 32°C, становились легкой добычей для M. xanthus, однако совместная инкубация P. fluorescens, выращенной при 22°C, и M. xanthus приводила к тому, что на чашках не оставалось живых клеток хищной бактерии.

При этом клетки P. fluorescens, выращенные при 12°C, убивали клетки M. xanthus чуть хуже, чем те, что росли при 22°C, и для полного уничтожения M. xanthus требовалось большее количество клеток P. fluorescens, выращенных при 12°C.

Дальнейшие исследования показали, что клетки P. fluorescens, выросшие при 22°C, продуцируют смертельное для M. xanthus вещество небелковой природы. Кроме того, убитые клетки M. xanthus служат «топливом» для роста P. fluorescens. Интересно, что супернатант культуры P. fluorescens, смертельный для M. xanthus, причиняет вред лишь небольшому числу из протестированных учеными видов бактерий. Таким образом, P. fluorescens и M. xanthus демонстрируют температурозависимое соперничество.

Клетки млекопитающих поглощают фаговые частицы, чтобы усилить рост и метаболизм